CN107342305B - 一种柔性基板结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性基板结构及其制备方法，及柔性显示装置的制备方法，提供有一刚性基板，于刚性基板的上表面制备复数个离散分布的岛状结构，于岛状结构的上表面和侧壁以及刚性基板暴露的上表面覆盖柔性衬底，柔性衬底与刚性基板之间的单位面积的粘合力不同于柔性衬底与所述岛状结构之间的单位面积的粘合力；还提出了在上述柔性基板结构的基础上进行薄膜晶体管器件结构和有机发光二极管器件结构的制备工艺形成柔性显示装置；本发明能够容易地控制柔性衬底分别与刚性基板和岛状结构的接触面积，以控制柔性衬底与刚性基板及岛状结构的总粘合力，从而制备粘合力理想的柔性基板结构。

Description

一种柔性基板结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及柔性显示装置技术领域，尤其涉及一种柔性基板结构及其制备方法，及一种柔性显示装置的制备方法。
背景技术
柔性显示装置由于其可被弯曲的特点，极大地扩展了移动终端类产品的应用范围，因为成为当前最受关注显示装置产品。现有的柔性显示装置通常通过有机发光器件(OLED，Organic Light-Emitting Diode)实现。
目前，在有通过机发光器件的实现柔性显示装置的工艺中，会先在刚性基板上粘附一柔性衬底，进而于柔性衬底上进行一系列工艺，包括但不限于薄膜晶体管工艺、有机发光二极管工艺、封装工艺。然后在模组工艺中，需要通过离型工艺将刚性基板自柔性衬底上取下。所以柔性衬底与刚性基板之间需要有合适的粘合力，既要保证不会在上述的多个工艺中发生柔性衬底剥落的现象；又要保证在取下刚性基板时不至于损伤到薄膜晶体管和有机发光二极管器件。
现有技术中，通常将柔性材料直接涂布在刚性基板上，这样做粘合力很强，但会出现无法离型取下的问题；或者在柔性材料和刚性基板间涂布无机层，这样做虽然降低了粘合力，却提高了柔性材料从刚性基板表面脱落的风险。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在实现柔性衬底与刚性基板间粘合力既可满足工艺中不剥落，又可满足取下刚性基板时不损伤柔性衬底上器件的柔性基板结构、制备方法，及柔性显示装置的制备方法，具体技术方案如下：
一种柔性基板结构，包括刚性基板及设置于所述刚性基板之上的柔性衬底，其中，还包括：
复数个岛状结构，呈离散状分布于所述刚性基板的上表面，所述柔性衬底覆盖所述复数个岛状结构的上表面和侧壁以及所述刚性基板暴露的上表面；
所述柔性衬底与所述刚性基板之间的单位面积的粘合力不同于所述柔性衬底与所述岛状结构之间的单位面积的粘合力。
上述的柔性基板结构，其中，所述岛状结构的材质为硅基氧化物。
上述的柔性基板结构，其中，所述柔性衬底的材质为聚酰亚胺。
上述的柔性基板结构，其中，所述岛状结构的厚度范围在450～500nm之间。
上述的柔性基板结构，其中，所述刚性基板的材质为无碱玻璃。
还包括，一种柔性基板结构的制备方法，其中，包括：
提供一刚性基板；
于所述刚性基板上制备一中间层；
于所述中间层上制备一图案化的光阻层后对暴露出的所述中间层进行刻蚀，以于所述刚性基板的上表面制备形成复数个离散分布的岛状结构；
去除所述光阻层；
于所述岛状结构的上表面和侧壁以及所述刚性基板暴露的上表面覆盖一柔性衬底，所述柔性衬底与所述刚性基板之间的单位面积的粘合力不同于所述柔性衬底与所述岛状结构之间的单位面积的粘合力。
上述的制备方法，其中，所述中间层为硅基氧化物。
上述的制备方法，其中，采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备所述中间层。
上述的制备方法，其中，所述柔性衬底为聚酰亚胺。
上述的制备方法，其中，所述中间层的厚度范围为450～500nm。
上述的制备方法，其中，所述刚性基板为无碱玻璃。
还包括，一种柔性显示装置的制备方法，包括：
提供一刚性基板；
于所述刚性基板上制备一中间层；
于所述中间层上制备一图案化的光阻层后对暴露出的所述中间层进行刻蚀，以于所述刚性基板的上表面制备形成复数个离散分布的岛状结构；
去除所述光阻层；
于所述岛状结构的上表面和侧壁以及所述刚性基板暴露的上表面覆盖一柔性衬底，以获得一柔性基板结构；
于所述柔性基板结构上执行预定的工艺组合，以形成具有薄膜晶体管器件结构以及机发光二极管器件结构的复合结构；
对所述复合结构执行离型工艺，去除所述刚性基板及所述岛状结构，以获得所述柔性显示装置。
上述的制备方法，其中，所述工艺组合包括：
薄膜晶体管制备工艺，有机发光二极管器件制备工艺以及封装工艺。
上述的制备方法，其中，于模组工艺中对所述复合结构执行所述离型工艺。
上述的制备方法，其中，所述离型工艺采用激光剥离方法去除所述刚性基板。
上述的制备方法，其中，所述激光剥离方法使用波长为308nm的激光。
上述的制备方法，其中，所述岛状结构的长度与相邻的两个岛状结构之间的距离之比为1:1，或者所述岛状结构的长度与相邻的两个岛状结构之间的距离之比为1:2。
上述技术方案具有如下有益效果：
通过刚性基板与柔性衬底之间的岛状结构，能够容易地控制柔性衬底分别与刚性基板或岛状结构的接触面积，以控制柔性衬底与刚性基板之间及与岛状结构之间的粘合力，进而使柔性衬底与刚性基板之间的粘合力呈现具有预定间隔的变化，使之既可满足工艺中不剥落，又可满足取下刚性基板时不损伤柔性衬底上器件，从而获得粘合力理想的柔性基板结构。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一实施例中柔性基板结构的结构示意图；
图2为本发明一实施例中柔性基板结构的制备方法的步骤流程图；
图3-5为本发明一实施例中柔性基板结构的制备方法中各步骤形成的结构的结构示意图；
图6为本发明一实施例中柔性显示装置的制备方法的步骤流程图；
图7为本发明一实施例中工艺组合的步骤流程图；
图8为不同波长的光分别在四种玻璃内的传输能力的曲线图；
图9为聚酰亚胺对不同波长的光的吸收能力的曲线图。
具体实施方式
本申请公开了一种柔性基板结构及其制备方法，以及一种柔性显示装置的制备方法，并结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
如图1所示，本实施例公开了一种柔性基板结构100，包括刚性基板10及设置于刚性基板10之上的柔性衬底20，还可以包括：
复数个岛状结构30，呈离散状分布于刚性基板10的上表面，柔性衬底20覆盖复数个岛状结构30的上表面和侧壁以及刚性基板10暴露的上表面；
柔性衬底20与刚性基板10之间的单位面积的粘合力不同于柔性衬底20与岛状结构30之间的单位面积的粘合力。
上述技术方案中，由于刚性基板10与柔性衬底20之间具有离散分布的岛状结构30，并且柔性衬底20与刚性基板10之间的单位面积的粘合力不同于柔性衬底20与岛状结构30之间的单位面积的粘合力，使柔性衬底20与刚性基板10之间，既具有柔性衬底20与刚性基板10直接接触的具有第一粘合力的区域，也有柔性衬底20与岛状结构30接触的具有第二粘合力的区域，并且具有第一粘合力的区域与具有第二粘合力的区域交替存在，既可通过调节第一粘合力和第二粘合力，使柔性衬底20与刚性基板10之间总的粘合力满足工艺中不剥落的需要，又因第一粘合力与第二粘合力持续作用的范围均缩短，从而使离型工艺中取下刚性基板10变得更方便，可避免离型工艺中柔性衬底20上的器件被损坏。
作为优选的实施方式，岛状结构30的材质可采用硅基氧化物，进一步的，柔性衬底20的材质可以为聚酰亚胺，以及刚性基板10的材质为无碱玻璃。该实施方式中，柔性衬底20与刚性基板10之间的单位面积的粘合力可以远大于柔性衬底20与岛状结构30之间的单位面积的粘合力，此时只需控制柔性衬底20与岛状结构30的接触面积，或者在总的面积不变的情况下控制接触面积的比例，即可实现对该柔性基板结构100的粘合力的控制。
在一个较佳的实施例中，岛状结构30的厚度范围在450～500nm之间，例如是460nm，470nm，480nm，485nm，490nm等。
实施例二
如图2所示，还包括一种柔性基板结构的制备方法，各制备步骤中形成的结构可以是如图3-5所示的结构，该制备方法可以包括：
提供一刚性基板10；
于刚性基板10上制备一中间层31；
于中间层31上制备一图案化的光阻层40后对暴露出的中间层31进行刻蚀，以于刚性基板10的上表面制备形成如图4所示的复数个离散分布的岛状结构30；
去除光阻层40；
于岛状结构30的上表面和侧壁以及刚性基板10暴露的上表面覆盖一柔性衬底20，以形成如图5所示的结构。其中，柔性衬底20与刚性基板10之间的单位面积的粘合力较之柔性衬底20与岛状结构30之间的单位面积的粘合力不同。
作为优选的实施方式，每个岛状结构30可以是等长和等宽的，并且每个岛状结构30之间的间距也可以是相等的。
在一个较佳的实施例中，中间层31为硅基氧化物，所形成的岛状结构30可以在与无碱玻璃材质的刚性基板10的结合处形成晶粒-玻璃接合结构，这样的晶粒-玻璃接合结构具有较强的粘附性，不会影响后续的柔性衬底20的剥离，并且使得柔性衬底20与刚性基板10之间及与岛状结构30之间存在粘附能力的差异。
在一个较佳的实施例中，采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备中间层31，所形成的中间层31表面针孔较少，不易龟裂。
在一个较佳的实施例中，柔性衬底20为聚酰亚胺，聚酰亚胺已被证明是一种合适的衬底材料，尤其是在柔性显示装置中，其优良的弯曲性能，抗冲击、抗划伤、抗溶解性能，水汽隔离性能以及光学性能都符合柔性显示器件的要求。
在一个较佳的实施例中，中间层31的厚度范围控制位450～500nm，例如是460nm，470nm，480nm，485nm，490nm等。
在一个较佳的实施例中，刚性基板10为无碱玻璃。
实施例三
如图6所示，还包括一种柔性显示装置的制备方法，该制备方法可以包括：
提供一刚性基板10；
于刚性基板10上制备一中间层31；
于中间层31上制备一图案化的光阻层40后对暴露出的中间层31进行刻蚀，以于刚性基板10的上表面制备形成复数个离散分布的岛状结构30；
去除光阻层40；
于岛状结构30的上表面和侧壁以及刚性基板暴露的上表面覆盖一柔性衬底20，以获得一柔性基板结构100；
于柔性基板结构100上执行预定的工艺组合，以形成具有薄膜晶体管器件结构以及机发光二极管器件结构的复合结构；
对复合结构执行离型工艺，去除刚性基板10及岛状结构30，以获得柔性显示装置。
如图7所示，在一个较佳的实施例中，工艺组合可以包括：
薄膜晶体管制备工艺，有机发光二极管器件制备工艺以及封装工艺。
上述实施例中的薄膜晶体管制备工艺，有机发光二极管器件制备工艺以及封装工艺均为常规技术手段，任何不与本发明中的工艺相冲突的相关工艺步骤均可用于本发明中。
在一个较佳的实施例中，于模组工艺中对复合结构执行离型工艺。
在一个较佳的实施例中，离型工艺可采用激光剥离方法去除刚性基板10。
上述实施例中，作为优选的实施方式，激光剥离方法使用波长可以是308nm至355nm，较优的可采用308nm的激光进行激光剥离方法。原因在于，如图8所示，四条曲线分别表示显示技术领域典型的四种无碱玻璃对不同波长的光的透过率，其中曲线t1和t2表示的是一般的无碱玻璃的透过率曲线，曲线t3和t4表示的是改良型的无碱玻璃的透过率曲线，可见对于波长为308nm至355nm的激光的透过率，改良型的物件玻璃的透过率表现优于一般的无碱玻璃，而对于波长为355nm以上的光的透过率的表现均较佳，但是如图9所示，聚酰亚胺对波长为308nm至355nm的激光的吸收能力较佳，从而采用该波长范围的激光来进行激光剥离工艺，能够同时保证激光在无碱玻璃材质的刚性基板10中的透过率，也能够保证聚酰亚胺材质的柔性衬底20对激光的吸收率，从而更容易将聚酰亚胺材质的柔性衬底20从无碱玻璃材质的刚性基板10上离型。
而且，激光的容差值通常大于等于5微米，因此不大于5微米厚度的岛状结构30不会影响激光剥离方法的实施，较优的岛状结构30的厚度可采用450～500nm。
在采用聚酰亚胺作为柔性衬底20，无碱玻璃作为刚性基板10，硅基氧化物形成岛状结构30的实施方式下，执行激光剥离方法去除刚性基板10时，由于激光容差值的作用，激光能量可分别作用在聚酰亚胺和无碱玻璃之间的分子键上，以及聚酰亚胺和硅基氧化物之间的分子键上，从而可单独的将聚酰亚胺离型下来。
在一个较佳的实施例中，岛状结构30的长度与相邻的两个岛状结构30之间的距离之比为1：1，或者岛状结构30的长度与相邻的两个岛状结构30之间的距离之比为1：2。
如图5所示，此时柔性衬底20的总粘合力的计算公式为：
F＝Dx*Fg+Dy*Fs＝Dy(Dx/Dy*Fg+Fs)
式中，Dx为岛状结构30之间的间距；Fg为柔性衬底20与刚性基板10之间的单位长度的粘合力；Dy为岛状结构30的长度；Fs为柔性衬底20与岛状结构30之间的单位长度的粘合力，这里所说的长度指的是图3中与岛状结构30的间距同方向的距离刻度。
岛状结构30的长度与相邻的两个岛状结构30之间的距离之比为1：1时，采用聚酰亚胺作为柔性衬底20，无碱玻璃作为刚性基板10，硅基氧化物形成岛状结构30的实施方式下，经测试，总粘合力F平均为0.4N/cm；岛状结构30的长度与相邻的两个岛状结构30之间的距离之比为1：2时，采用聚酰亚胺作为柔性衬底20，无碱玻璃作为刚性基板10，硅基氧化物形成岛状结构30的实施方式下，经测试，总粘合力F平均可以例如为0.25N/cm。由此可见，通过调整岛状结构30的长度与相邻的两个岛状结构30之间的距离之比可调整总粘合力F。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种柔性基板结构，包括刚性基板及设置于所述刚性基板之上的柔性衬底，其特征在于，还包括：
复数个岛状结构，呈离散状分布于所述刚性基板的上表面，所述柔性衬底覆盖复数个所述岛状结构的上表面和侧壁以及所述刚性基板暴露的上表面；
所述柔性衬底与所述刚性基板之间的单位面积的粘合力大于所述柔性衬底与所述岛状结构之间的单位面积的粘合力，所述岛状结构的厚度范围在450～500nm之间。
2.根据权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述岛状结构的材质为硅基氧化物。
3.根据权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述柔性衬底的材质为聚酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的柔性基板结构，其特征在于，所述刚性基板的材质为无碱玻璃。
5.一种柔性基板结构的制备方法，其特征在于，包括：
提供一刚性基板；
于所述刚性基板上制备一中间层，所述中间层的厚度范围为450～500nm；
于所述中间层上制备一图案化的光阻层后对暴露出的所述中间层进行刻蚀，以于所述刚性基板的上表面制备形成复数个离散分布的岛状结构；
去除所述光阻层；
于所述岛状结构的上表面和侧壁以及所述刚性基板暴露的上表面覆盖一柔性衬底，所述柔性衬底与所述刚性基板之间的单位面积的粘合力大于所述柔性衬底与所述岛状结构之间的单位面积的粘合力。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述中间层为硅基氧化物。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用等离子体增强化学气相沉积工艺制备所述中间层。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述柔性衬底为聚酰亚胺。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述刚性基板为无碱玻璃。
10.一种柔性显示装置的制备方法，其特征在于，包括：
提供一刚性基板；
于所述刚性基板上制备一中间层，所述中间层的厚度范围为450～500nm；
于所述中间层上制备一图案化的光阻层后对暴露出的所述中间层进行刻蚀，以于所述刚性基板的上表面制备形成复数个离散分布的岛状结构；
去除所述光阻层；
于所述岛状结构的上表面和侧壁以及所述刚性基板暴露的上表面覆盖一柔性衬底，以获得一柔性基板结构，所述柔性衬底与所述刚性基板之间的单位面积的粘合力大于所述柔性衬底与所述岛状结构之间的单位面积的粘合力；
于所述柔性基板结构上执行预定的工艺组合，以形成具有薄膜晶体管器件结构以及机发光二极管器件结构的复合结构；
对所述复合结构执行离型工艺，去除所述刚性基板及所述岛状结构，以获得所述柔性显示装置。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述工艺组合包括：
薄膜晶体管制备工艺，有机发光二极管器件制备工艺以及封装工艺。
12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，于模组工艺中对所述复合结构执行所述离型工艺。
13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述离型工艺采用激光剥离方法去除所述刚性基板。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述激光剥离方法使用波长为308nm的激光。
15.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述岛状结构的长度与相邻的两个岛状结构之间的距离之比为1:1，或者所述岛状结构的长度与相邻的两个岛状结构之间的距离之比为1:2。
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